【摘 要】
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随着社会的飞速发展,微电子器件的功能不断向一体化方向发展,使开发具有高介电常数、低介电损耗、良好频率和温度稳定性的高介电陶瓷受到越来越多的关注.本工作通过固相反应
【机 构】
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安徽工业大学材料科学与工程学院,安徽马鞍山243002
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随着社会的飞速发展,微电子器件的功能不断向一体化方向发展,使开发具有高介电常数、低介电损耗、良好频率和温度稳定性的高介电陶瓷受到越来越多的关注.本工作通过固相反应烧结法制备了(Ca,Ta)共掺杂的TiO2陶瓷.采用X射线衍射仪(XRD)、扫描电镜(SEM)及能谱分析仪(EDS)、阻抗分析仪、X射线光电子能谱(XPS)等对(Ca,Ta)共掺杂的TiO2陶瓷性能进行分析研究.结果表明,不同掺杂量的(Ca1/3Ta2/3)xTi1-xO2陶瓷表面形貌致密度良好,且随掺杂量增加TiO2的(110)主峰逐渐向小角度移动.当x≥7％时,(Ca1/3Ta2/3)xTi1-xO2陶瓷样品出现CaTi4O9和CaTa4O11.与纯TiO2相比,不同掺杂量的(Ca1/3Ta2/3)xTi1-xO2陶瓷皆具有巨介电常数;随掺杂量的不断增加,介电常数先升高后降低,但介电损耗变化趋势相反.当掺杂量x=3％时,(Ca1/3Ta2/3)xTi1-xO2陶瓷获得相对较优异的性能,在1 kHz下,非线性系数高达7.3,这主要是由于Ta5+掺杂使材料内部产生电子,Ca2+掺杂提高了材料内部空位的产生,产成的缺陷偶极子簇可以提高介电性能.
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